高校智慧校園應用支撐平臺建設探討－IT工程師數位筆記本

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摘要：該文從高校信息化建設現狀出發，分析了高校信息化建設中存在的部分問題，探討了應用支撐平臺的建設思路，探討了平臺建設的架構、內容，并探討了平臺建設涉及的關鍵技術。

　　關鍵詞：智慧校園；構件；SOA；消息
　　中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）30-0268-03
　　1 現狀分析
　　1.1 缺乏統籌規劃
　　在信息化建設過程中，業務系統由各個部門獨立建設和維護，主要解決當期的、局部的需求。各系統的開發平臺、數據庫和運行環境千差萬別，沒有明確的技術規范和要求。隨著校園應用和資源越來越多，缺乏有效的組織和管理，技術升級存在風險；缺少技術及功能的長期規劃，沒有形成統一管理，有的甚至造成系統的重復建設，從而也帶來業務系統維護成本不斷增加的問題，造成了嚴重的資源浪費，也不利于學校信息化的長期發展。
　　1.2 現有平臺局限性
　　學校現已建成數據共享平臺，能滿足部分業務數據共享需求。現有平臺是基于OracleODI的方式實現的，在建設初期，ODI可以解決平臺和各類業務系統集成的難度，縮短集成周期。但隨著業務系統陸續的集成和校方對數據使用要求的提升，ODI的方式不能完全滿足后期的集成需求，所以需要增加數據集成的方式。
　　從實際使用的情況來看，現有的數據共享平臺也存在諸多問題，如：
　　1）數據同步一旦出錯，將產生大量的日志文件，嚴重的將會導致系統崩潰。
　　2）現有平臺并沒有整合學校所有業務系統的數據，部分第三方的系統沒有對接進來，沒有達到真正意義上的數據交換共享。
　　3）現有平臺的數據對接方式單一，不能滿足日益增長的數據對接需求。
　　4）技術專業性較強，沒有方便可管理的操作界面，導致維護困�y且浪費成本。
　　現有平臺局限于數據抽取，沒有數據服務的理念，更沒有分級權限的機制。
　　1.3 數據利用率不高
　　一方面，目前學校使用的大多軟件局限于查詢、統計、打印報表等事務性處理，具有輔助決策分析功能的不多。學校在辦學過程中積累了大量的原始數據，這些原始數據亟需按主題進行收集整理，構建數據倉庫系統加以充分利用，獲取例如學校教師科研情況、學生就業率、各專業課程數量變化歷史對照分析等主題的數據，通過多維度的數據分析，分析的結果是輔助學校領導進行科學決策的重要依據，對學校今后發展具有十分重要的現實意義。
　　另一方面，現有共享平臺的數據大部分服務于學校的信息門戶，沒有形成統一的數據服務資源池，業務系統之間數據共享程度不高，導致數據的利用率不高。
　　1.4 被動式數字化
　　學校信息化快速發展的同時，也存在一些問題。實際中，很多業務系統并沒有被充分利用起來，部分職能部門有一種被數字化的感覺，覺得校園信息化反而給自己帶來了額外的工作負擔，不愿意使用數字化建設的成果。要改變這樣的現狀，就需要讓職能部門切身體會到智慧校園的好處，同時也要讓本職能部門承擔相應的責任、履行相應的義務。
　　1.5跨部門流程未完全整合
　　考慮到學校現有信息化系統各自為政的現狀，獨立的系統支撐獨立的業務，跨部門協同的業務無法展開，導致信息流無法正常流轉。由此帶來許多問題，如：業務單位缺乏責任意識、辦事效率低下、問題無法追責、系統數據冗余等。導致很多協調的工作都是由信息中心來負責，如：直接操作人工操作數據庫導入數據，這種做法很不合理。
　　2 應用支撐平臺建設探討
　　2.1 建設思路
　　智慧校園應用支撐與數據分析平臺的建設，將實現從管理型信息化到服務型信息化的轉變。整合資源，面向服務，決策管理，提供統一的管理服務平臺。
　　高校智慧校園建設規劃，以人為本、面向服務、信息互通、數據共享，能提供及時、準確、高效、隨時隨地的校園信息化服務，“提供滿足跨部門的業務管理、面向全校用戶便捷的信息服務”。通過“管理化+服務化”的思路幫助學校實現由傳統應用系統以管理為核心，轉向前端以服務為核心。實現學校各類資源的整合和配置優化，提高學校的管理水平和辦學效率，使高校信息化應用達到較高水平。
　　2.2 整體架構
　　結合平臺的定位，按照平臺建設內容的劃分，從宏觀上整體搭建應用支撐與數據服務平臺的架構。
　　整體規劃內容：
　　1）基礎支撐層
　　基礎支撐層是平臺的基礎核心構件的集合，提供支撐平臺運行的必備的基礎能力單元，包含資源總線、統一用戶管理、消息總線及流程中心。
　　2）資源管理層
　　資源管理層側重對數據資源、服務資源的管理，涵蓋核心數據平臺的建設，數據主題庫的建設、服務生命周期管理及運維平臺的搭建。
　　3）應用層
　　在提供平臺服務基礎上實現服務應用，建設包括校園門戶、決策分析系統及數據資產治理平臺等。為各類用戶提供多樣化服務。
　　另外，除去上除整體分層意外，有兩個體系將貫穿平臺，作為垂直支撐的體系，具體如下：
　　4）標準規范體系
　　為了保證平臺建設水平和運營的可持續性發展，必須確保建設和運營遵循各項標準規范和相應領域管理辦法。主要有以下方面：數據標準、數據采集規范、數據交換規范和系統接口標準規范等。
　　5）安全保障體系
　　針對本平臺可能遇到的各種安全威脅和風險，加強信息安全建設，形成有效的平臺安全保障體系，保證信息在產生、存儲、傳遞和處理過程中的完整性、高可用性、高可控性，確保各項數據及平臺應用能夠安全、穩定、可靠地運行，需要建立完整的安全保障體系。
　　2.3 技術構件
　　平臺的建設遵循構件化的原則，細分多個相對獨立的能力單元，形成多個技術構件，構件之間以消息的方式進行通訊。整體架構按照SOA模式進行高度解耦，前端展現與后臺支撐明確分離，增強平臺的擴展性和維護性。　　2.4 數據關系
　　智慧校園應用支撐與數據分析平臺的數據中心整體規劃是按照全業務管理的思路，數據收集涵蓋教務、學工、科研、圖書館、一卡通等主要業務種類；平臺數據中心為上層應用提供數據支撐，包含業務系統、服務門戶及決策系統等；為領導、教職工和學生提供各類服務。
　　2.5 平臺建設
　　智慧校園應用支撐與數據分析平臺的建設，涵蓋應用支撐平臺、數據分析平臺及數據資產治理平臺三部分，平臺的建設堅持以“數據”為中心，建立數據資源體系、數據分析體系及數據治理體系。
　　智慧校園應用支撐平臺是智慧校園建設的基礎，通過校級數據倉庫的建立，達到包含異構數據采集交換、主題分析、數據服務及運維管理的目的。為數據資源及服務資源提供管理平臺，同時為上層應用及領導決策分析提供數據支撐。
　　應用支撐平臺包含數據管理、服務管理及運維管理三大部分，各部分分別描述如下：
　　2.5.1 數據管理
　　數據管理的核心是建立統一數據平臺，其核心包括數據交換、數據核心區、擴展主題區及數據共享區建設，負責整個智慧校園體系內各業務系統的數據支撐。
　　1）數據交換
　　數據交換的核心功能是提供多樣化數據適配接口（如：數據庫、數據文件、WebService等數據源格式）對已有數據適配進行接入和統一的管理控制，同時提供安全、穩定、靈活多樣的交換通道。
　　2）數據核心區
　　數據核心區存儲的數據是經過緩沖區再次處理過后的數據，處理的內容包括數據的權威性、業務關系、異常數據，這邊的異常包含業務異常和數據異常。存儲的是學校的核心數據，比如學生、老師的基礎信息、擴展信息，是一個比較全面的數據資源池。
　　3）擴展主題區
　　擴展主題區的數據來源于緩沖區和核心區，在物理上統一存儲，這部分的數據是經過緩沖區和核心區挖掘的有業務主題的相關數據集合，這些數據集合可以是動態新增的，每個數據集合都分別有不同的數據庫段存儲，相互獨立，對外提供的時候通過接口的方式。
　　4）數據共享區
　　根據業務需求驅動，會建立數據共享區，共享區的數據供需求單位使用。數據屬于業務系統需要的支持數據，由業務系統的需求決定，我們不做主動推送，存儲的方式和擴展區一樣，在物理上統一存儲，每個業務系統的數據需求相互獨立。對外提供的時候是以前置庫或webservice的方式提供。
　　2.5.2 主數據庫建設
　　平臺通過數據適配器，采集前置區各個業務系統的數據到數據緩沖區，作為原始數據落地；數據緩沖區的數據經過數據格式轉換、代碼轉換形成緩沖加工庫；緩沖加工區的數據經過清洗比對形成校園主數據庫，主數據庫是學校的核心數據，是其他應用及分析的基礎。
　　1）數據采集
　　數據采集利用專業的數據抽取工具，按照一定的頻率采集學校各個業務系統的數據。
　　2）數據加工
　　數據加工通過建立學校信息化統一標準代碼表，通過專業的工具經過數據的清洗轉換、關聯整合，形成學校核心基礎數據。
　　3）數據質量
　　業務系統的數據千差萬別，學校主數據庫建設的同時，要保證數據的質量，才能為應用及分析決策提供最準確、最真實的數據。
　　4）數據質量管理的基本要點：
　　基于數據質量管理的要點，通過建立數據標準、設定多個數據監控點、改善優化數據采集流程及落實責任制等保障機制。
　　2.5.3 服務管理
　　服務管理是應用支撐平臺針對數據服務的管理功能。平臺的數據對外統一通過服務接口的方式提供，數據服務模塊統一管理所有的數據服務。自身封裝好的數據服務在服務總線進行注冊，通過審核后經由服務總線統一對外發布。
　　各業務系統因應數據交換需求產生的數據服務，也需要參照平臺接口開發規范，進行封裝并注冊在數據服務總線。數據服務的注冊、審核、發布、調用、查詢、統計及管理、監控等功能均由數據服務總線完成。
　　2.5.4 運維管理
　　運維管理通過整合數據資源和服務資源，提供對數據和服務的全方位管理和監控的統一UI展現。匯總各類資源信息（節點、適配器、流程、數據、服務）的告警信息，使用webservice方式調用接口，達到統一監控和展現的目的；綜合評判各類資源形成的運維事件，實現事件流程的智能分析與事件全生命周期的管理；同時將產生的各類事件形成完整的流程及日志記錄，為信息化人員提供有價值的、準確的可用性信息。相關監控日志可注冊數據服務對外提供，可供信息化操作人員查看。
　　運維管理主要包含數據資源管理、服務資源管理、日志審計及統計分析功能。平臺通過分級權限體系，達到分級授權、有權使用的目的。
　　1）數據資源監控
　　統一管理學校應用支撐平臺的數據資源，管理數據的來源部門、數據來源、代碼組類型及數據權威配置等等。
　　2）服務資源監控
　　統一管理學校應用支撐平臺的服務資源，管理服務的DSS節點、業務樞紐、服務分類、應用系統、服務流程、服務信息等。
　　3）日志審計
　　統一管理學校應用支撐平臺的日志信息，包括前置機表結構、數據采集日志、數據加工日志、服務調用日志及系統日志。
　　4）統計分析
　　提供面向日志的各種統計分析功能，如基于時間的統計、基于類型的統計、按數據源統計及其他相關統計。
　　5）系統設置
　　提供系統常用配置，包括用戶管理、角色管理、權限分配及菜單管理。
　　2.5.5 流程中心
　　建立�y一的業務流程管理機制，通過數據加工作流的方式，串聯碎片化的信息；并且通過可視化的管理，達到統一的在線流程管理的目的。通過統一流程管理，可以解決原有業務系統需要升級才能解決的問題，或是沒有業務系統但有業務數據的問題。　　統一業務流程管理的流程如下所示：
　　流程可定制：面向職能人員和IT管理員，基于業務場景提供多種流程模板，按照使用需求來啟用模板，極大提高流程設計效率。提供可視化的流程設計方式，可通過拖拽的方式輕松創建流程表單或者流程審批鏈。
　　支持時間管控，可以對每一個流程和流程中的每一個環節進行時間控制，管理啟動時間、結束時間、辦理時限以及相應的對策；支持流程設計中，由表單數據控制流程實例中的流程走向。
　　表�慰啥ㄖ疲禾峁┩夾位�，配置化的表單定義建模工具，可通過拖放的方式快速配置，生成實用美觀的頁面表單，同時動態表單結合流程動態運行。
　　流程監控：對流程實例的實時監控管理，包括參與人信息、流轉信息及表單信息。對流程實例的實時調度，可對流程的運行狀態進行人為調整。對流程預定的審批時間進行監控，到點未審批的流程節點進行預告提醒。保證流程的健康運行，從而保證業務的持續高效展開。
　　權限控制：針對流程及表單的定制進行權限控制，可以對流程和表單的建模、發布、修改和版本信息維護進行權限管控。
　　支持對組織機構權限的管控，可以將組織機構整體和局部的管理權限分配給其他用戶組或用戶。
　　2.5.6 消息中心
　　建立統一的消息通信管理核心構件，即消息中心。消息中心具備通知或消息的發送、接收、撤回、存儲、查詢及管理功能。對外，消息中心將面向外部應用提供發送服務，各個應用可向用戶直接發送相關通知提醒；對內，消息中心將集成多種通知渠道，包括：主界面框架、短信、郵件，通知內容包括：文字、超鏈接，不包含圖片和附件。
　　消息中心是個人或應用消息管理的通用構件，未來新建的其他應用系統（如：教務系統、圖書館系統、其他新建應用等）都將調用消息中心服務對外發布消息或通知。
　　消息中心主要分為應用消息接收并持久化、消息解析分發、歷史消息管理、前臺消息面板、用戶消息配置及運維管理幾個部分，各部分的描述如下：
　　1）應用通知接收并持久化
　　通過調用通知接受服務，各個應用發送通知，并永久保存到歷史消息數據庫中。原則上歷史消息庫的數據永久存在，不可變更。
　　2）消息解析分發
　　針對應用發送過來的消息，系統將讀取用戶的消息配置，對通知進行關聯整合，如路由配置，存儲到用戶消息庫。
　　3）歷史通知管理
　　提供對歷史消息的查詢功能，對通知數據的統計分析圖表功能。便于對歷史消息的追溯及分析通知收發的活躍度等。
　　4）前臺消息面板
　　前臺面板作為消息中心提供給用戶對消息的統一可視化展現，讓用戶及時查看消息或通知。提供刷新、刪除、已讀、清空、提醒等交互功能。
　　5）用戶消息配置
　　用戶消息配置提供對消息接受方式、消息訂閱開關的配置。可以動態配置消息的接受方式，如：郵件、短信等；也可以配置是否接受應用的通知提醒。
　　6）運維管理
　　作為消息中心構件本身的運維管理，提供基礎的功能，如：日志查詢、服務器狀態監控、接口調用記錄等。
　　3 結束語
　　在“三網融合”、“互通互助”的大環境下，校園信息化建設也應順應潮流，打破部門業務壁壘，實現數據共享、業務流程互通。通過打造智慧校園應用支撐平臺，為校園信息化生態建設提供了可能。實現了平臺、數據和環境的統一，明確了技術規范和業務流程，提高了部門組織和管理效率，降低了業務運營和維護成本，提高了數字資源利用率，促進了學校信息化的長期發展。
　　參考文獻：
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　　[2] 邱樂興，劉軍，程學新，高校數字化校園建設存在的問題與對策研究[J].中國教育信息化，2011（21）：22-25.
　　[3] 許冠軍，葉敏. 大數據背景下的高職院校信息化建設探索[J]. 中國教育信息化，2016（17）：12-14.
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